第1章 水和水的溶液
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.[2020·拱墅区期末] 自制简易净水器如所示,可将浑浊的河水变成清水。其中石英砂的作用是 ( )
A.沉淀 B.吸附 C.过滤 D.消毒
2.[2020·柯桥区期末] 绍兴有很多特色商品,其中不属于溶液的是 ( )
3.某种液体如果是溶液,则一定是 ( )
A.一种固体溶解在一种液体里
B.一种溶质和一种溶剂组成的混合物
C.溶剂一定是水
D.至少由两种物质组成,并且一定是均一且稳定的
4.有一长方体木块,分别以中甲、乙两种方式漂浮在水面上,若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙,则 ( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙
C.F甲5.某同学做“验证阿基米德原理”的实验(如所示),下列叙述中正确的是 ( )
A.步骤乙中水对物体上、下表面的压力差是2 N B.步骤乙中物体排开水的重力为1 N
C.步骤丙中弹簧测力计的示数应该是2 N D.步骤乙中物体受到的浮力是1 N
6.一个边长为a的立方体铁块从如所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则中能正确反映铁块所受水的浮力F浮的大小和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是 ( )
7.[2020·西湖区期末] 当汤圆刚放入水中时会沉入锅底,而当汤圆煮熟时则会浮出水面,针对此现象,某同学用如所示的简化图模拟烧煮一段时间后的汤圆分布图(其中A、B、C表示汤圆),则以下分析正确的是( )
A.A汤圆与锅底接触,则A的密度一定大于水的密度
B.C汤圆浮出水面,则C汤圆的密度等于水的密度
C.B汤圆静止时,所受的浮力等于重力
D.若此时在水中加入适量的白砂糖,则B汤圆所受浮力减小
8.t ℃时,将某固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量绘制成如中的线。下列说法正确的是 ( )
A.该物质的溶解度随温度的升高而增大
B.n点表示溶液中溶质的质量分数为25%
C.图中m点表示该物质的饱和溶液
D.t ℃时该物质的溶解度为50 g
9.科学实验课上,老师演示了一个速冻小魔术。他在一个小木板上洒了一些水,然后放上一个小烧杯,烧杯中加入半杯蒸馏水。随后他向烧杯中加入另一种物质,片刻以后,他提起烧杯,烧杯和木板紧紧粘在一起。老师加入的物质可能是 ( )
A.生石灰
B.氢氧化钠固体
C.食盐
D.硝酸铵固体
10.只需用水就能清洗干净的是 ( )
A.附有钡餐的试管
B.附有植物油的试管
C.内壁有水垢的热水瓶
D.附有食盐的烧杯
11.[2020·萧山区期末] 科学家用石墨烯膜制成“筛子”,可以筛掉盐类物质。当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过(如)。下列关于石墨烯膜“筛掉”氯化钠的说法错误的是 ( )
A.该过程属于物理变化
B.该过程可应用于海水淡化
C.“筛掉”氯化钠的过程类似于过滤操作
D.“筛掉”氯化钠后的海水溶质质量分数增大
12.[2020·萧山区期末] 为测定粗盐中氯化钠的质量分数,下列实验操作会使测得的结果偏大的是 ( )
13.如是电解水的示意图,关于电解水的下列说法中,不正确的是 ( )
A.此实验得出结论:水是由氢、氧组成的
B.理论上若得到8 mL氧气,可同时得到16 mL 氢气
C.实验中为了增强水的导电性,提前向水中加入少量的硫酸
D.与电源负极连接的试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
14.将100 g质量分数为25%的食盐溶液做如所示的处理后,所得溶液中溶质的质量分数是 ( )
A.6.25% B.25% C.12.5% D.15%
15.[2021·西宁] 同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如所示。则 ( )
A.甲容器中液体的密度较大 B.乙容器底部受到液体的压力较大
C.甲容器中物块排开液体的重力较大 D.乙容器对水平桌面的压强较小
二、填空题(每空2分,共36分)
16.[2020·萧山区期末] 鸡汤是一道传统的汤菜,向来以美味著称。制作原料主要有鸡、水、调料等。
(1)烹饪前,在锅内加入适量水,再加入葱、姜、盐、料酒等调味品。这些调味品分别与水充分混合后,能形成溶液的有 。
(2)为确定烧好的整锅鸡汤的咸淡情况,可用调羹舀一勺汤进行品尝。因为一勺汤与整锅汤的咸淡情况是一致的,这体现了溶液 的特点。
17.[2020·柯桥区期末] 目前,柯桥城区部分路段改造工程中融入海绵城市建设理念,海绵城市是指城市能够像海绵一样,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。请从水循环的角度分析:
(1)中,使陆地水资源不断得到补充的是 (填序号)环节。
(2)建造海绵城市会导致 (填“地表径流”或“地下径流”)增加。
18.如是电解水的简易装置。回答下列问题。
(1)电解水实验所用的电源是直流电,甲试管中生成 (填“氧气”或“氢气”),b应接电源的 极。
(2)检验乙试管中气体的方法是 。
19.日常生活中离不开溶液,腌咸蛋用的盐水是氯化钠溶液,其溶质是 ;医用2%的碘酒溶液中的溶剂是 。
20.[2020·拱墅区期末] 小乐用电解水的实验探究水的组成,请回答:
(1)甲是电解水的实验装置,在水电解器的玻璃管里注满水后,接通 (填“直流电”或“交流电”);等a、b玻璃管内收集到一定体积的气体后关闭电源。若要检验b玻璃管中的气体,其操作是 。
(2)图乙是电解水的微观示意图,其正确的顺序是 。
(3)查阅资料得知“同温同压下,气体的体积比等于气体的分子个数比”。则该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2∶1”的实验现象是 。
21.[2020·萧山区期末] 如所示为A、B和C三个物体静止在甲、乙和丙三杯液体中的情形(三个容器是相同的)。
(1)若A、B和C三个物体体积相同,甲、乙和丙三杯是同种液体,则重力最大的物体是
(填“A”“B”或“C”)。
(2)若A、B和C三个物体是三个相同的物体,则甲、乙和丙三杯液体中密度最大的是
(填“甲”“乙”或“丙”);若将A、B和C三个物体都从容器中取出(忽略带出液体的质量),则三个容器底部压强减小量 (填“甲最多”“乙最多”“丙最多”或“一样多”)。
22.氯化钾在不同温度下的溶解度数据如下表:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度/g 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 42.6 45.5 48.3 51.1 54.0 56.7
(1)90 ℃时,100 g饱和氯化钾溶液冷却到30 ℃时,溶液的质量 (填“>”“<”或“=”)100 g。
(2)40 ℃时,氯化钾饱和溶液中溶质的质量分数为 (结果保留到0.1%)。
三、实验探究题(共18分)
23.(8分)如是小明配制100 g溶质的质量分数为18.5%的蔗糖溶液的实验操作示意图,请回答下列问题。
(1)配制上述溶液,小明要称取蔗糖 g。
(2)用图中所示的序号表示正确配制该溶液的操作顺序为 。
(3)若图③中砝码的质量为15 g,游码的读数为3.5 g,则小明称得的蔗糖质量实际为
g。若其他操作均正确,则实际配制溶液的溶质质量分数为 (结果保留到0.1%)。
24.(10分)利用一根吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直漂浮在液体中,应在吸管的 (填“上端”或“下端”)塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进的方法: 。
(2)吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,吸管露出液面部分的长度越长,受到的浮力 (填“越大”“越小”或“不变”)。
(3)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如所示四种刻度的标示合理的是 。
(4)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些 写出一种方法: 。
四、解答题(共16分)
25.(8分)[2020·越城区期末] 下表是硝酸钾在不同温度下的溶解度和对应温度下饱和溶液的质量分数与密度,根据此表回答问题。
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 13.3 31.6 63.9 110 169
质量分数 11.7% 24.0% 39.0% 52.4% 62.8%
密度/(g·cm-3) 1.027 1.056 1.086 1.116 1.186
(1)60 ℃时,欲使一瓶接近饱和的硝酸钾溶液转化为饱和溶液,除了添加溶质外,还可以采取的方法是 。
(2)现将300 g质量分数为40%的硝酸钾溶液稀释至30%,需加水多少克
26.(8分)[2020·拱墅区期末] 圆柱形容器里盛有一定量的水,一重为5 N的物体在水中静止,此时物体受到的浮力为8 N,如所示。求:(g取10 N/kg)
(1)物体受到细线的拉力。
(2)物体的体积。
(3)物体的密度。
答案
1.C 小卵石、石英砂和膨松棉可以滤去不溶于水的物质,所以小卵石、石英砂和膨松棉的作用是过滤;活性炭具有吸附作用,能够吸附水中的色素和异味,同时也能起到过滤作用。
2.C 白酒、黄酒、白醋都是均一、稳定的混合物,属于溶液;牛奶不均一、不稳定,属于悬浊液。
3.D 溶液中含有溶质和溶剂,所以至少由两种物质组成,并且一定是均一且稳定的。
4.B 由图可知,按甲、乙两种方式放置的物体都漂浮在水面上,上表面受到水的压力为0,则有F甲=F甲浮,F乙=F乙浮;又因为F甲浮=F乙浮=G,所以F甲=F乙。
5.A 由步骤甲、乙可知,F浮=2 N,所以水对物体上、下表面的压力差是2 N;因为物体受到的浮力F浮=2 N,则G排=F浮=2 N;F3=F4+G排=0.2 N+2 N=2.2 N。
6.A 铁块在没有完全浸入时,根据公式F浮=ρ液gV排可知,铁块所受浮力随浸入深度的增加而增大,因为浸入的深度越大,排开水的体积越大;当完全浸入后,排开水的体积不再变化,不管浸入多深,铁块所受浮力将不再改变。
7.C 沉入锅底的汤圆,受到的浮力小于重力,加热一段时间后,根据F浮=ρ液gV排液可知,汤圆的体积变大,受到的浮力变大,当浮力大于重力时,汤圆上浮。A汤圆与锅底接触,但接触不一定受力,则A的密度可能大于水的密度,也可能等于水的密度;C汤圆浮出水面,F浮=G,由于V物>V排,则C汤圆的密度小于水的密度;B汤圆静止时悬浮,浮力等于重力;若此时在水中加入适量的白砂糖,由于ρ液增大,则B汤圆所受浮力也增大。
8.D t ℃时该物质在100 g水中达到饱和时溶解的质量为50 g,故其溶解度为50 g。
9.D 硝酸铵晶体溶于水时吸收热量,使木板上水的温度降到0 ℃以下,木板上的水结冰,从而使烧杯与木板粘在一起。
10.D 只用水就能清洗干净,说明该物质能溶于水,所列四种物质中只有食盐能溶于水。
11.D 当海水流过该膜时,钠离子和氯离子被水分子包裹而不能通过,独立的水分子却能通过,该过程没有新物质生成,属于物理变化。该过程能除去海水中的盐,可应用于海水淡化。“筛掉”氯化钠后的海水,溶质质量分数减小。
12.C 食盐没有全部溶解就过滤,致使有少量氯化钠不能溶解,会导致得到的精盐的质量偏小,而使精盐的产率偏小。蒸发过程中晶体飞溅,会导致得到的精盐的质量偏小,而使精盐的产率偏小。蒸发所得的精盐较潮湿,会导致得到的精盐的质量偏大,而使精盐的产率偏大。蒸发皿中的精盐没有全部转移到称量纸上,会导致得到的精盐的质量偏小,而使精盐的产率
偏小。
13.D 与电源负极相连的试管内产生的气体是氢气,能燃烧,不能使带火星的木条
复燃。
14.A 根据溶液稀释前后溶质质量不变进行计算。设稀释后溶质的质量分数为x,依题意可得:25 g×25%=100 g×x,解得x=6.25%。
15.B 物体在甲容器中悬浮,则ρ甲=ρ物,在乙容器中漂浮,则ρ乙>ρ物,可知乙容器中液体的密度较大;由A知,乙容器中液体的密度较大,深度相同,由p=ρ液gh可知,乙容器中液体对容器底的压强大,由F=pS可知,乙容器底部受到液体的压力较大;物体在甲容器中悬浮,则F浮甲=G排甲=G;在乙容器中漂浮,则F浮乙=G排乙=G,所以G排甲=G排乙;甲、乙两个相同的容器,两容器中液面恰好相平,由图知,乙容器中液体的体积较大,且乙容器中液体的密度较大,由m=ρV可知,乙容器中液体的质量较大,则乙容器中液体的重力较大,容器对水平桌面的压力等于总重力,而G总=G容器+G物+G液体,则乙容器的总重力大,对水平桌面的压力较大,由p=可知,乙容器对水平桌面的压强较大。
16.(1)盐、料酒 (2)均一性
(1)溶液是均一、稳定的混合物,盐、料酒等物质易溶于水,能和水形成均一、稳定的混合物;葱、姜不溶于水,不能和水形成均一、稳定的混合物。
17.(1)①⑥② (2)地下径流
(1)使陆地水资源不断得到补充的是海陆间水循环,故选①⑥②。(2)建造海绵城市会导致地下径流增加。
18.(1)氢气 正
(2)将带火星的小木条伸入乙试管中,若木条复燃,说明是氧气
19.氯化钠 酒精
20.(1)直流电 用燃着的木条接近b玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞 (2)②③①
(3)b玻璃管内气体与a玻璃管内气体的体积比为2∶1(合理即可)
21.(1)C (2)乙 一样多
(1)由图可知,VC排>VA排>VB排,根据F浮=ρ液gV排液知,在液体密度相同时,F浮C>F浮A>F浮B;由于A漂浮,则F浮A=GA;B漂浮,则F浮B=GB;丙悬浮,则F浮C=GC;所以,GC>GA>GB;
(2)若A、B和C三个物体相同,则:GA'=GB'=GC';由图可知,A漂浮,则F浮A'=GA';B漂浮,则
F浮B'=GB';丙悬浮,则F浮C'=GC';所以,F浮A'=F浮B'=F浮C';由图可知,VC排>VA排>,根据F浮=
ρ液gV排液可知密度关系是ρ丙<ρ甲<ρ乙。由于A、B和C三个物体相同,则:GA'=GB'=GC';三个容器相同,则SA=SB=SC;根据Δp==可知:ΔpA=ΔpB=ΔpC。
22.(1)< (2)28.6%
23.(1)18.5 (2)⑤③①④②
(3)11.5 12.4%
24.(1)下端 可以用小钢珠作为配重
(2)不变 (3)C (4)用更细的吸管
25.(1)蒸发水分(或降低温度)
(2)解:设将300 g质量分数为40%的硝酸钾稀释至30%,需加水的质量为x。
300 g×40%=(300 g+x)×30%
x=100 g
答:需加水100 g。
26.解:(1)物体受到竖直向下的重力、绳子向下的拉力和竖直向上的浮力,物体处于平衡状态;故F浮=G+F拉,物体受到细线的拉力:F拉=F浮-G=8 N-5 N=3 N。
(2)物体的体积:V物=V排===8×10-4 m3。
(3)物体的密度:ρ物===0.625×103 kg/m3。